Эйнштейн

ЭФИР

ИСТОЧНИК ВСЕОБЩЕЙ ПРОБЛЕМЫ

Внезапно была обнаружена нестыковка двух областей физики: проверенной временем и практикой механики Ньютона и сравнительно молодой науки электродинамики (в том числе описывающей распространение электромагнитных волн). Вот это распространение волн описывалось уравнениями Максвелла, которые тоже были многократно проверены экспериментом и сомнений не вызывали. Тогда уже было известно, что свет — это тоже электромагнитная волна, и, следовательно, скорость распространения электромагнитных волн равна скорости света. Но вот попытка поместить на движущийся поезд фонарик и посчитать, с какой там скоростью будет распространяться свет этого фонарика, заканчивалась провалом. В механике Ньютона скорости поезда и света надо было бы складывать, и уравнения Максвелла такого даже описать и не могли. Например, если лететь вдогонку за светом с такой же скоростью — со скоростью света, — то этот свет по уравнениям Максвелла… исчезал. Совершенно неотличимая ситуация становилась от того, как будто никакого света и не было.

Замечено, что для распространения волны необходима среда, которая будет передавать колебания. Так, для распространения акустической волны (то есть звука) нужен, например, воздух. Брошенный в воду камень создаёт на её поверхности волны. Ну так может и электромагнитная волна распространяется в какой-то специфической среде? Вот это чудо-вещество и было названо эфиром. Эфир был одной из моделей, предназначенной сперва для описания электродинамики, а позднее — и гравитации, а также строения элементарных частиц.

В наиболее простых моделях считалось, что эфир и вещество — различные вещи, и первый не оказывает материи никакого сопротивления. Такую идею продвигал, к примеру, Больцман. Но подобный подход порождал проблемы: если эфир — идеальная жидкость, а частицы — идеальные шарики, то силы трения, которые отвечали за создание магнитного поля, исчезали, в противном случае возникало лобовое трение частиц об эфир. Магнитное поле вроде бы наблюдалось, и поэтому учёные сделали вывод: раз эфир у нас живёт сам по себе, то, двигаясь вместе с Землей, мы должны тереться об эфир. А поскольку этого трения не было заметно, ему требовалось приписать волшебные свойства — эфир должен одновременно быть и абсолютно плотным для проведения электромагнитных волн, и абсолютно разреженным во избежание энергетических потерь.

Альберт Эйнштейн родился 14 марта 1879 года в городе Ульме на юге Германии, в небогатой еврейской семье. Его отец, Герман Эйнштейн (1847—1902), был совладельцем маленького предприятия по производству перьевой набивки для матрасов и перин. Мать, Паулина Эйнштейн (в девичестве Кох, 1858—1920) была из семьи состоятельного торговца кукурузой Юлиуса Дерцбахера.

Начальное образование Альберт Эйнштейн получил в католической школе в Мюнхене. В возрасте 11-13 лет Эйнштейн пережил состояние глубокой религиозности. Но мальчик очень много читал и, вскоре, чтение научно-популярных книг сделало его вольнодумцем и навсегда вселило в него скептическое отношение к авторитетам.

Как это ни странно, но в гимназии он не был в числе первых учеников. Единственными предметами, где он преуспевал были математика и латынь. Эйнштейну очень многое не нравилось в гимназиии — в частности, устоявшаяся система механического заучивания материала гимназистами, а также авторитарное отношение учителей к ученикам. Он считал, что излишняя зубрежка наносит вред самому духу учёбы и творческому мышлению. Из-за этих разногласий Альберт Эйнштейн часто вступал в споры со своими преподавателями.

В школе Аарау Альберт Эйнштейн увлекся электромагнитной теорией Максвела и посвящал ей все свое свободное время. Осенью 1896 года он успешно сдал все выпускные экзамены в школе и получил аттестат, и в этом же году был принят в Политехникум на педагогический факультет. Учась в Политехникуме, Эйнштейн подружился с однокурсником, математиком Марселем Гроссманом (1878—1936), а также познакомился со своей будущей женой, сербской студенткой факультета медицины Милевой Марич (она была на 4 года старше его). В те времена чтобы получить швейцарское гражданство, требовалось уплатить 1000 швейцарских франков. Это были немаленькие деньги для семьи Эйнштейна. В 1896 году Альберт Эйнштейн отказался от германского гражданства, но только спустя 5 лет получил гражданство Швейцарии. В этом году фирма отца и брата окончательно разорилась, родители Эйнштейна переехали в Милан. Там Герман Эйнштейн, уже один без брата, открыл фирму по торговле электрооборудованием.

Учеба в швейцарском Политехе давалась Эйнштейну сравнительно легко. Стиль и методика преподавания здесь существенно отличались от закостеневшей и авторитарной прусской школы. У него были очень хорошие учителя, в том числе замечательный преподаватель геометрии Герман Минковский (его лекции Эйнштейн часто прогуливал, о чём потом искренне сожалел) и аналитик Адольф Гурвиц.

В 1900 году Эйнштейн закончил швейцарский Политех и получил диплом преподавателя математики и физики. Экзамены он сдал хорошо, но не блестяще. И, хотя многие преподаватели высоко оценивали способности студента Альберта Эйнштейна, никто не захотел помочь ему продолжить научную карьеру. В 1901 году Эйнштейн наконец получил гражданство Швейцарии, но вплоть до весны 1902 года не мог найти постоянное место работы. Из-за отсутствия заработка он голодал в буквальном смысле этого слова, не принимал пищу несколько дней подряд. Это стало причиной болезни печени, от которой ученый страдал всю свою оставшуюся жизнь.

Дата добавления: 2015-05-10